تحقیقی در مورد گچ

گچ

مقدمه:
هزاران سال است که گچ به عنوان یکی از مصالح ساختمانی با ارزش شناخته شده است. یونانی ها و مصری ها این مصالح را به خوبی در سازه هایی که هنوز هم پا ب جا هستند،به کاربرده اند.
سنگ گچ در تشکیلات سنگی نقاط مختلف جهان یافت می شود. برای تولید گچ این سنگها را خرد و آسیاب کرده و سپس با حرارت دادن آنها را کلسینه می نمایند. این عمل را باعث می شود که سنگ گچ 75در صد آب ترکیبی خود را از دست داده و به یک نیمه هیدرات به نام گچ شکسته بندی تبدیل شود.اگر ماده حاصله را آب مخلوط کنیم،واکنش در جهت عکس روی می دهد و همان سنگ اولیه بخ وجود می آید.

ترکیبات شیمیایی:
سنگ گچ عبارت است از سولفات کلسیم آبدار که فرمول آن caso4(2H2o) می باشد. به عبارت دیگر سنگ ترکیبی از آهگ،گوگردو آب می باشد
caso4 (%79.1)
+
Caso4(2H2o)
2h2o(%20.9)

منابع تهیه گچ:
گچ از پخت وآسیاب کردن سنگ گچ در بدست می آید.سنگ گچ از گروه مصالح ساختمان کلسیم داراست که بطور وفور در طبیعت در ردیف پنجم می باشد. در ایران هم تقریباً در اتمام نقاط کشور مخصوصاً در کویر مرکزی و اطراف تهران ـ جاجرودـآذربایجانـاطراف مشهد و غیره یافت می شود سنگ گچ به فرمول caso4,2H2o از سنگهای ته نشستی است و به علت میل ترکیبات شدیدی که دارد بطور خالص یافت نمی شود بیشتر به صورت ترکیبات با کربن یا اکسید های آهن یافت می باشد.سنگ گچ موجوددر طبیعت بیشتر مخلوط با آهک و خاک رس می باشد یا به صورت سولفات کلسیم آبدار یافت می شود که به آن ژیپس (گچ خام)هم می گویند یا بصورت سولفات کلسیم بدون آب caso4 بدست می آید که به آنایندریت می گویند.

مصارف گچ:
گچ در ساختمان مصارف متعدد دارد از خکله ریختن رن ساختمان برای مشخص کردن اطراف زمین و پیاده کردن نقشه . ملات سازی ـ گچ وخاک ـ سفید کاری ـگچ کاری که در مورد اخیر برای نگهداشتن سنگ بطور موقت در جای خود تاریختن ملات پشت آن مورد مصرف دارد و در صنایع مجسمه سازی وریختنه گری برای قالب ـ سازی مصرف می شود و در کارهای طبی برای شکسته بندی مورد نیاز است.

خواص گچ:
گچ علاوه بر دو خاصیت عمده که یکی زودگیری ودیگری ازدیادحجم به هنگام سختی شدن است. دارای خواص دیگری نیز هست ازجمله آنکه گچ اکوستیک است. در آتش سوزی مقاوم می باشد . ارزان و فراوانی است .دارای رنگ سفید و خوش آیند است.

گچ پزی:
گچ پزی یعنیحرارت دادن به سنگ گچ آبدار بطوریکه بتوانیم 1.5ملکول از آب تبلور آنرا تبخیر نمائیم همان طوریکه گفته شد سنگ گچ وسولفات کلسیم بعلاوه دو ملکول آب تبلور آنرا تبخیر است به فرمول 2H2o وcaso4 عمل تبخیر 1.7ملکول آب تبلور سنگ در گرمای بسیار کم انجام میشود به طوریکه اگر به طوریکه اگر به سنگ گچدر گرمای بسیار کم انجام میشود به طوریکه اگر به سنگ گچ در حدود 170 درجه حرارت بدهیم 1.5ملکو از آب تبلور خود را از دست داده و به گچ ساختمانی به فرمول0.5H2oوcaso4 تبدیل می گردد.
تاگرمای300 درجه سنگ گچ1.7 ملکول آب تبلور را از دست داده و به گچ تشنه به فرمول 0.3H2o و caso4 تبدیل می شود این گچ میل ترکیبی شدید با آب داشته طوریکه اگر در مجاوت هوای آزاد قرار گیرد 0..2 ملکول آب از بخا موجود در هوا را جذب کرده به گچ سختمانی با0.5 ملکول آب تبلورتبدیل می شود در گرمای700درجه
سنگ گچ کلیه آب تبلور خود را از دست داده و به کربنات کلسیم به فرمول Caso4 تبدیل میگردد که به آن گچ پوخته می گویند آین محصول میل ترکیب با آب را نداشته و قابل مصرف دار صنایع ساختمانی نمی باشد البته میتوان با افزودن بعضی مواد به آن مانند زاجو یا سولفات روی میل ترکیبی آنرا با آب عودت داد ولی در صنایع ساختمانی این کار مبقرون به صرفه نمی باشد گچ که تمام آب تبلور خود را از دست بدهد ایندریت نام دارد.

کوره های گچ پزی:
یکی از انواع کوره های گچ پزی در ایران کوره ها چاهی است. برای کوره های چاهی گچ پزی گودالی در زمین حفر می نمایند و سنگ گچ را در آن چیده و از پائین حرارت می دهند.سنگ گچ در حرارت حدود170درجه3/4آب تبلور خود را از دست داده و به گچ ساختمانی تبدیل می شود . به فرمول زیر:
So4Ca,1/2H2o حرارت + SO4Ca , 2H2O
چناچه به گچ بیش از این حرارت دهیم بتدریج کلیه آب تبلور خود را از دست داده و به گچ تشنه به فرمولca4ca,0.2H2o تبدیل میشود.این نوع گچ رطوبت هوا را گرفته و تبدیل به گچ ساختمانی میشود چون در کوه های چاهی حرارت قابل کنترل نیست .در آن از گچ ساختمانی تا گچ های تشنه و حتی سوخته بدست می آید. انواع کوره های گردنده نیز برای گچ پزی در ایران رایج می باشد که حرارت آن قابل کنترل بوده و در نتیجه فرآورده های آن گچبا مشخصات معین میباشد.
گچ را پس از آسیاب نموده تا بصورت پودر ریزی در آید .قطر دان های گچ در حدود 0.2میلیمتر است و بعد آنرا در پاکتهای 40تا50 کیلوئی و یا بصورت فله به بازار عرضه مینماید.
گچ ملاتی بسیار تندگیر است و باید بلافاصله بعد از ساخته شدن به مصرف برسد. گرفتن ملات گچ موقعی به اتمام میرسد که دوباره به sa4ca.2H2o (سنگ گچ)تبدیل شود.گرفتن ملات گچ در حدود 10 دقیقه طول می کشد و به سبب ازدیاد حجمی که پس از مصرف و قبل از سخت شدن پیدا میکند کلیه خلل و فرج سطح کار را پر کرده و مانع رشد و نمو میکروبها و باکتریها در خود می شود. همچنین اندوه گچ از نظر اکوستیک ماده بسیار خوبی بوده و کمتر تولید پژواک مینماید. بدلایل فوق و همچنین ارزانی و فراوانی این ماده ،گچ بصورت یکی از مهمترین و قابل استفاده ترین مصالح ساختمان سازی در آمده است.
انواع کوره های گچ پزی:
1.کوره های گچ پزی چاهی
2.کوره های تاوه ای
3.کوره های گرنده خفته
وزن مخصوص گچ:
وزن مخصوص گچ بر حسب ریزی و درشتی دانه و همچنین لرزیده و نلرزیده آن تفاوت است و بطور کلی وزن مخصوص گچ از % 85 تا%1.4تن متر مکعب می باشد.

مقاوم کردن گچ در مقابل آب:
برای آنکه بتوانیم گچ را در مقابل آب مقاوم نمائیم باید گچ بدون آب تبلور را که فرمول آنcaso4 میباشد کاملاً پودر کرده و آنرا در محلول راج خمیر کرده ودوباره به کوره برده تا500 درجه حرارت دهیم و آنرا دوباره بهآسیاب برده به گرد گچ تبدیل نمائیم.

مواد افزودنی در گچ:
گاهی با افزودن بعضی مواد گچ را تندگیر یا کند گیرتر می کند به شرح زیر:
1)اگر%0.5(نیم درصد) وزن گچ به آب نمک طعامNaciاضافه کنیم آنرا تندگیر کرده و زمان گیرش آنرا به 5 دقیقه میرسانیم.
2)اگر از یک درصد تا4درصد وزن آن نمک طعام اضافه کنیم زمان گیرش آن به 3.5دقیقه میرسد حال اگر درصد نمک را هر قد اضافه کنیم زمان گیرش به تعویق میافته و گچ کندگیرتر میشود،بطوریکه با افزودن%10نمک طعام شروع زمان گرفتن گچ به 12.5دقیقه میرسد.
3)زاج سفید گچ را کندگیر مینماید.
4)سریش نیز گچ را کند گیرتر مینماید بطوریکه اگر به ملات گچ از یک درصد تا درصدوزن گچ به آن سریش اضافه کنیم آغاز گرفتن گچ از1 2.5 دقیقه تا 38دقیقه به تاخیر می افتند لازم به یاد آوری است که سریش نوعی چسب گیاهی میباشد.
5)با افزودن 0.5درصد تا1درصد وزن گچ براکس به فرمول1H20وna2b407زمان آغاز گرفتن گچ از 15 دقیقه تا1.5 ساعت به تاخیر میافتد.
6)آب گرم در زمان گرفتن گچ تاخیر چندانی ندارد.
7)اگر به ملات گچ از %1تا%5وزن گچ سرپشم اضافه کنیم و زمان آغاز سخت شدن آن از 10دقیقه تا2ساعت به تاخیر میافتد.
8) اگر به ملات گچ از یک تا50درصد وزن آن خاک رس اضافه کنیم آغاز گرفتن آن حداکثر تا12.5دقیقه به تاخیر میافتد.
9)اگر به ملات گچ تایک درصد وزن گچزاج سفید اضفه کنند زمان آغاز آن تا15.5دقیقه به تاخیر میافتد.
مقاومت فشاری و کشش گچ:
معمولاً مصرف گچ در ساختمان برای اعضاءباربر نبوده بلکه فقط برای نازک کاری مصرف می شود بدین لحاظ اگر ملات گچ پس از سخت شدن و خشک شدن بتواند وزن خود را تحمل نماید کافی میباشد در آزمایش هایی که بعمل آمده نشان میدهد که مقاومت فشاری گچ بیش از30کیلو گرم بر سانتیمتر مربع و مقاومت کششی آن بیش از 5کیلو متر مربع میباشد که این هر دو برای مصرف گچ درساختمان برای نازک کاری کافی می باشد.

1

18